采用Prenflo气化技术的IGCC流程

第22卷第9期现代化工ep. 20022002年9月Modern Chemical Industry43.采用Prenflo气化技术的IGCC流程路文学亓栋?( 1.水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心滕州277527 2.兖矿鲁南化肥厂甲醇分厂滕州277527)摘要Prenflo气化属于粉煤气化技术与Shell的粉煤气化技术相似同属气流床气化工艺整体煤气化燃气蒸汽联合循环( IGCC)是先进的洁净煤技术具有广阔的应用前景。介绍了IGCC技术的起源进展、特色重点介绍采用Prenlo煤气化工艺的IGCC流程。关键词:气化发电粉煤,Prenlo ;CCC中图分类号:T1Q54文献标识码:AIGCC technology with Prenflo coal gasification processLU Wen-xue! , QI Dong2( 1.National Research and Engineering Center for Coal Slury Gasification and Coal Chenmicals , Tngzhou 277527 , China ;2. Lunan Fertilizer Plant of Yanzhou Mine Group , Tengzhou 277527 , China )Abstract : Prenlo gasification is a gasification process under pulverized coal similar to Shell gasification pand they are bothfalling into the entrained-bed coal gasification process. IGCC integrated gasifcation combined cycle ) is an advanced clean coaltechnology and ses a wide application prospect. The history progress features of IGCC technology are introduced Prenflo coalgasification process emphasized.Key words : gaifcation ; electricity generation ; pulverized coal ; Prenlo ; IGCC整体煤气化燃气_蒸汽联合循环发电( IGCC )是上第一个I6CC的示范装置;1984年建成于美国加从20世纪70年代发展起来的洁净煤发电技术,它州Daggett的CoolWater电站,则是世界上公认的试是使煤在气化炉中气化为中热值或低热值煤气然运行成功的ICCC装置;此外在美国路易斯安那州后通过净化处理供到燃气~蒸汽联合循环的发电机Dow化工厂内的IGCC示范装置( LGTI)则进一步组中去燃烧做功。它实际上是在燃气_蒸汽联合循证明了ICCC作为-种新的洁净煤发电方式的实用环发电的基础上叠加煤的气化和净化设备使煤变价值。成人造的干净煤气进而在燃气-蒸汽联合循环发电②快速提高IGCC性能阶段的设备中实现煤的洁净发电目的。ICCC以常规的20世纪90年代开始,人们竞相建立IGCC的示烧油(或天然气)的燃气-蒸汽联合循环的发电机组范电站进行设备和系统的优化,以实现其商业性示为基础,目前,这种发电机组已相当成熟。在开发范的目标。在美国的6个示范工程中，有采用以氧ICCC时人们的注意力将主要放在煤的气化技术和气为气化剂,水煤浆为供煤方式的喷流床气化炉粗煤气的除灰脱硫等净化技术上。( Texaco炉和Ddextec炉) ,有以空气鼓风干法供煤的流化床气化炉( KRW炉和U-Gas炉);在欧洲则侧1 IGCC 技术简介重于开发以氧气为气化剂干法供煤的喷流床气化，IGCC作为一种先进的洁净煤发电技术经历了炉较著名的是Shell 炉和Prenflo 气化炉,本文将重以下3个发展阶段:点介绍采用Prenflo煤气化工艺的IGCC技术。①概念性验证阶段③大幅度降低比投资费用和发电成本的阶段1972年在德国Lugen的斯第克电站投运了世界只有ICCC的比投资费用和发电成本能够和PC现代化工第22卷第9期+FCD抗衡时,IGCC才有可能在发电市场上获得一化炉喷嘴。炉膛内火焰温度达2 000°C，气化炉内衬定数量的应用,乐观地估计，这个目标将在21世纪循环锅炉水管煤中灰渣形成遮蔽层保护气化炉外初实现。壳冷却管内产生饱和蒸汽。自炉中排出的液态渣发展ICCC技术的关键应该是煤的气化技术、在集渣器中冷却成固体。集渣器中有破渣机，可将粗煤气的净化技术以及高温高效率的燃气_蒸汽联较大的渣块破碎。灰渣临时收集在灰锁斗内,并定合循环发电技术。期将渣排出系统。反应生成的粗煤气进入废热锅炉在此处经激冷气循环压缩机输送到废热锅炉的2 Prenflo 粉煤气化激冷煤气激冷后混合煤气温度约为900C粗煤气Prenflo 粉煤燃料的气流床(携带床X pressrized夹带的熔渣变成固体废热锅炉产生高压蒸汽混合entrained- flow gasification )技术由Krupp Uhde公司开煤气出废热锅炉经过滤器除尘分离后大部分进入洗发该技术继承了K-T炉的优点适用的原料范围涤塔经洗涤塔除尘后含尘量为1 mg/m2的煤气送宽硬煤、褐煤、烟煤、石油焦等都可作为气化原料。往后面工序。飞灰经闸式料 斗循环返回气化室的喷①可以气化高灰分、高含硫煤预处理时要求硬嘴。煤粉75%的粒径<0.1 mm，含水量为2% ,褐煤粉气化炉大体分为两部分,下部为气化室上部为75%的粒径<0.1 mm含水量约为6%。经预处理废热锅炉副产高压蒸汽。两者的交界处为激冷煤的煤粉用压缩空气送入常压旋风过滤器。气入口。气化室中有4个喷嘴在同一水平面上对②工艺流程见图1。称布置。气化炉的内衬也为锅炉水(此点与Shell气锅炉蛤水蒸汽化炉相似)并副产中压蒸汽,气化炉的下部为排渣粉燃01P8口。02建于西班牙Puetollano 的IGCC发电装置净发电能力为300 MW混合燃料的日处理为2600t产2煤气430万m'/d约26 MPa下气化,气化炉的壳体05=粗煤气直径为5m，气化室内直径为4.5m炉高45m,气化6洗濠水炉总框架高为76 moPrenflo气化炉的气化指标见表1。表1 Prenflo 气化炉与K-T炉的气化指标对比1-常压旋风过滤器2- -闸式料斗3- -常压进料斗;4- -Prenfol 气化室S-集渣器x- -闸式渣斗7-余热锅炉;K-T炉Preno气化炉8-汽包9-过滤器;10.11- -闸式料斗;12-洗涤器原煤耗量/t1.131图1 Prentlo 工艺流程示意图氧气( 98% )耗量/m21.24粗煤气产量/m21.0气化煤经过破碎、研磨、干燥后粉煤粒度达到(C0+H2 )产量/m2)0.91有70% ~ 80%通过20目的筛孔，由自动闸门储料器冷煤气效率/%73.480.8系统将粉煤自旋风过滤器送至常压进料斗粉煤在注氧气为每公斤煤的消耗量粗煤气( CO+ H2 )为每公斤煤的常压进料斗内通过氮气输送与氧、蒸汽一起送入气产量以Prenlo气化炉各项值为1 ,K-T 炉为相对值。(上接第42页)业出版社,1982连续输送仓式泵有望取代能耗高、效率低的单、[2]白礼懋.水泥厂工艺设计实用手删M ]北京:中国建筑工业出版社,1997双仓泵广泛应用在化工、冶金和食品等行业。这将大大减少能耗提高产量给企业带来巨大的经济效[3]上法贝贞阮少明,许尚宏等粉粒体的空气输送[ M ].北京电力工业出版社,1982益。[4]金星.脉冲气力输送J].水泥,1980( 3)49~51[5]黄标.气力输送M].上海上海科学技术出版社,1984参考文献[6]白增辰.CP20型单仓泵的使用维修J1.水泥,19890 3)402002年9月.路文学等采用Prenflo气化技术的IGCC流程45.3 Prenflo 气化与整体煤气化燃气蒸汽联合由空分系统提供的体积分数为85%的氧气与来自磨煤系统的粉煤进入Prenflo 气化炉产生的粗循环发电( IGCC )煤气经脱硫净化后进入燃烧室充分燃烧产生高温Prenflo的第一个 商业气化装置是西班牙Puer-高压气体进入燃气轮机进行发电。烟道气直接进入tollano的IGCC 发电装置,西班牙ELCOGAS 公司余热锅炉产生蒸汽回收热量蒸汽带动汽轮机发电。1992年着手建设,1997 年12月19日第-次投料开蒸汽轮机的尾气通过给水加热器预热原水。车试生产煤气,1998年1~4月以及1998 年6月又该装置达到的工艺指标:进行了相关试验,此期间最长运行时间为25ho①两级除尘效果良好脱硫后洁净煤气中含尘1998年3月20日第-次以煤气为燃气轮机燃料在量<0.3mg/m(设计值为3 mg/m3 );此之前以天然气为燃料)试运转。1998 年6月中②气化炉及废热锅炉产的高压蒸汽为12.6旬煤、气化、脱硫3个单元连续运转198hoMPa ,中压蒸汽为3.7 MPa均达到期望值;空分装置采用法国空气液化公司(L-AirLiq-③MEDA、氧硫化碳( COS )水解单元工作良好,uide )技术不单独设空压机,空气由燃气轮机提供,脱硫后洁净煤气中u( COS+ H2S)<12x 10-6从而所得气化用氧体积分数为85% ,氮则用于煤粉的干使排放烟气中SO2含量< 10 mg/m3 ;燥输送以及洁净煤气进燃气轮机燃烧室前的稀释;④开车初采用天然气为燃气透平燃料最好的单炉(无备用)发电则采用德国西门子技术采用甲发电效率为53%,预测Prenflo的发电效率为基二乙酸胺( MEDA )来脱硫，并设有克劳斯装置,以51.7%投资价1 100 美元/kW ;回收硫。⑤每-套喷嘴的控制系统工作良好。工艺流程见图2。电力4结论空气燃气轮机放空气。Prenflo 气化工艺继承了K-T 炉的优点,适用的空压机φ 1由. I 。TKo燕光轮机原料范围宽气化效率高，很有发展前途。国外燃气KH废热锅炉~_蒸汽联合循环是-一种相当成熟的技术而对我国来空分图撒烧氮气。说燃气~蒸汽联合循环却是-一个关键技术。因为我锅炉给水给水加热器国的燃气轮机工业非常落后我们必须重整燃气轮燕光二原水.机制造工业。目前采用的整体煤气化燃气_蒸汽联原燃-厘烟一气化炉-鹿确-德回妆商品疏合循环发电(ICCC)装置的主要任务是如何使机组炉渣.在满负荷的状态下运行,对气化和净化系统的考核图2 IGCC 流程示意图尚需较长时间。■《中国化工产品目录》2001 ~ 2002年第10版该书是由中国化工信息中心、中化信富邦信名称索引及CA登记号索引。.息技术有限公司主编的大型化工工具书第10次订价350元/套(含邮资)出版经过每年的更新充实积累了丰富翔实的信中化信富邦信息技术有限公司.息,可满足不同读者的要求。网上书店:www . cheminfo. gov . cn上册(产品):十九大类24 000余种(类)产地址北京安外小关街53号( 100029 )品。联系人:冯立红下册(企业):全国18000余家企业。电话010-64444193附录石油化工上市企业简况、化工进出口贸传真010-64437137易公司名录、化工社团机构名录、化工企业网址名开户行北京农行亚运村支行录、石油科研院所及设计院名录、化工产品中英文帐号230101040004176